TG酶在肉类重组中的作用机理.docx

《TG酶在肉类重组中的作用机理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TG酶在肉类重组中的作用机理.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、TG酶的作用机理及应用一、 TG酶简介谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase,简称TG）,广泛存在于自然界，不同动物、植 物、微生物体内均含有此酶。早期，TG只能从动物肝脏中提取，本钱极高，只能供争辩和 医疗所需。为了批量生产的需要，从上世纪80年月开头，国际上争辩用微生物发酵法工业 化生产TG,并觉察链轮丝菌s-8112、茂原链轮丝菌、灰肉链轮丝菌、肉桂链轮丝菌等微生 物可产生TGo自1993年食品工业用的TG投放市场以来，进展格外快速，应用范围不断扩大，据报 道，1995年该酶制剂的销售额就近20亿元，2022年TG已成日本其次大工业用酶。我国于2022年7月1日起将TG作为增补

2、品种，列入食品添加剂行列。TG能使蛋白质分 子发生交联，使蛋白质分子由小变大。经TG改性后，蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶 性、稳定性等均会得到改善，进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等。目前, TG已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、豆制品和面制品中，应用前景宽阔。二、作用机理.粘合力极强：用TG催化形成的共价健在一般的非酶催化条件下很难断裂，所以用TG 处理碎肉成形后，经冷冻、切片、烹饪处理均不会散开。1 . pH稳定性很好：TG的最适作用pH为6.0,但在pH5.08.0的范围内TG仍具有较高 的活性。2 .热稳定性强：TG的最适温度在50左右，在45C55c范围内都有较

3、高的活性。特 别是在蛋白质食品体系中，TG的热稳定性会显著提高，这一特性使其在一般的食品加工过 程中，不至快速失活。3 . TG在催化蛋白质反响过程中，温度（在保持酶活温度内）与时间成负相关关系：反响温 度高，反响时间短；反之，温度越低时间越长。不同类型视频的理化特性，打算反响过程中 温度和时间的关系。4 .使用安全：由于TG广泛存在于动物组织，人们始终在食用含有TG催化形成的（-谷氨 酰）赖氨酸异肽键的食物，因此，用TG生产的食品不仅对人体安全，还有利于人体的安康。三、TG在食品中的应用目前，对TG在食品工业上的应用的争辩主要集中在肉制品、豆制品、乳制品等方面。其 中，肉制品中的应用已较为成

4、熟。TG可以很好的应用于低温肉制品，TG可以将碎肉重组为 中、高品质的培根产品，也可以在众多的低温火腿、低温肠等产品中应用，显著提高产品品质 并大幅降低生产本钱。用于中高温肉质品中，可以明显改善中高温产品的质构和口感， 并显著降低生产本钱。TG可以将碎肉重组为牛排，显著提高牛排的质量和嫩度。TG用于 肉制品中，提高了肉制品的弹性，改善了产品质构和风味，提高出品率，显著降低生产本钱，同时 还可以开发出低盐、低脂的肉制品。水产品方面，鱼蛋白浆可以在TG存在条件下被交联，从而提高鱼糜的品质。交联反响 可以提高鱼糜制品的品质，削减冻鱼制品在溶化和烹调过程中的损失。除此之外，还可以用于 虾肉薄片的加工。

5、将冷冻虾解冻、去壳、水洗后，在3mm孔径的绞肉机中绞出，参与食盐 与TG后混合，用压辐压制出2mm厚的均匀虾肉薄片。不加TG压制出来的虾肉厚薄不一， 或断裂不成型。乳制品方面，在酸奶制作中，添加TG 后，所产生的酸奶凝胶强度显著提高，乳清析 出显著削减，酸奶稳定性增加。TG还可以以胶原蛋白为底物，模拟制作人造鱼鳍；以植物蛋白为底物，应用于烘焙食 品或豆制品中可改善产品质构、风味、口感等。LTG在肉制品中的应用TG在肉制品中的作用机理：肌球蛋白是畜禽肌肉的重要组成成分，也是TG作用的良好 底物。在畜禽肉制品中参与TG,经热诱导的肌球蛋白质之间形成作用力远大于二硫键的共价 键，共价键能使蛋白质更严

6、密地结合在一起，形成致密的三维网络构造，使产品弹性、硬度 等物理性质得到提高，并且不受高温存冷冻的影响。(1) TG用于碎肉重组牛肉、鱼肉等各种肉类)在肉制品的加工过程中，会产生大量碎肉，如何将这些低价值的碎肉利用起来，是肉制品 生产中面临的问题。利用TG酶对以确定肥瘦比混合的碎肉进展处理，就可以生产出颖的重 组肉制品。由于TG催化的蛋白质分子内和分子间形成的异肽键属于共价键，在一般的非酶 催化条件下很难断裂，所以用TG处理后得到的重组肉在冷冻、切片、烹饪等条件下均不会散 开，并且肉类蛋白交联后，可使肉制品更富有弹性，亦可形成良好的口感，而TG对肉制品 的其他风味不会产生影响。(2)用于改善产

7、品的质构由于谷氨酰胺转氨酶所催化形成的凝胶有结实的空间网络构造，因此在肉制品加工过 程中添加TG,可以改善产品质构，如改善和提高产品的凝胶形成和粘弹性，同时还可以增 强产品的保水性，防止肉制品在加工过程中产生皱缩现象，增加产品的嫩度，提高产品的得 率。有试验说明，在火腿肠、肉丸等的制作中添加TG,可使产品的凝胶强度明显提高、蒸 煮损失下降。此外利用TG处理香肠制品，还可以避开香肠脱水收缩，及干裂现象的发生。(3)用于人造肥牛肉肌内脂肪丰富的牛肉具有良好的风味、保水性、嫩度、滑腻感和多汁性的口感，而肌 内脂肪少的牛肉那么口感差、质地硬、风味不佳。为了提高牛肉肌内脂肪含量，可以利用TG 使肌内蛋白

8、相互交联的特性，把脂肪注入到肌内脂肪沉积不好的牛肉中，同时处理注射后的 牛肉外表，使外表蛋白交联，进一步削减注入脂肪的流失。2/5（4）用于处理PSE肉PSE肉是一种特别肉，此类肉颜色苍白，组织脆弱，肌肉持水性差，极大的限制了其在 生产中的应用，常见于猪肉和火鸡肉，在牛、羊肉中处理不当也会产生PSE肉。利用TG处理 PSE肉用于生产肉制品特别适合对猪肉或火鸡胸脯肉进展处理，然后加工成灌装或其它包装 的火腿等肉制品，TG处理后产品的粘结力气、保水性等均大大提高，并赐予了产品良好的 质构。（5）用于开发保健肉制品在肉制品加工时，通常添加盐或磷酸盐来改善或增加产品的持水力气、黏结性能、稠 度和食品质

9、构。使用TG可以降低盐和磷酸盐的添加量，生产出低盐、质构优良的肉制品。2. TG在乳制品中的应用针对牛乳中的酪蛋白，TG 可到达对牛奶改性的目的，主要表现在改善凝胶特性、提高 乳化性、提高热稳定性等方面。目前对于其应用的争辩主要集中在酸奶、奶酪、原料乳、脱 脂乳、奶粉等方面。（1） TG在酸奶中的应用牛乳经TG处理后，生产的酸奶其凝胶强度比未处理的样品有明显提高，乳清析出也显著 削减，酸奶的稳定性更好，进而降低生产本钱，提高出品率，延长货架期。另一方面，用低脂和低蛋白质的原料奶经TG作用后生产的酸奶，其质地和稳定性与正 常牛奶生产的酸奶相像。经TG处理的牛奶，其乳清蛋白同样能被TG连接到网络构

10、造上，增大了蛋白含量。由 于TG能够引入赖氨酸，其氨基酸含量也得到提高，所以能够明显改善蛋白的功能性质。（2） TG在干酪中的应用在干酪加工中，假设在未加热的或经巴氏杀菌处理的脱脂乳中添加了TG和谷胱甘肽的混 合物，能够明显提高TG的利用效率，降低TG的使用量。由于乳清中的蛋白也被TG连接 到凝胶网络构造中，奶酪的产率大大增加。有争辩说明，参与TG和谷胱甘肽混合物之后，能够 明显改善蛋白的功能特性，这点在软干酪和半硬干酪中可以得到较为广泛的应用。（3） TG在原料乳/脱脂乳及奶粉中的应用作为食品级的添加剂，TG对牛奶热稳定性的提高作用和对防止奶粉结块硬化的争辩具 有重要的意义。但市场前景还需进

11、一步争辩TG在面制品中的应用（1）提高面制品品质：改善面团面筋网络构造，增加面团弹性和粘弹性，增加面团气 体保持力气，使面包、面条体积更大，内相组织更均匀，削减挂面断条率，增加面条的咬 劲和耐煮性。（2）改善面制品的口感，延缓面包、馒头的老化，使面条更滑爽、更劲道。（3）改善面制品的外观：对于面条和面皮（饺子、馄饨），可使外观更光亮、整齐， 并赐予透亮的质感；在油炸面制品中，可削减气泡的产生，外表较光滑；对发酵面制品， 延缓外表水分蒸发，使面包、馒头在较长时间内保持较好的潮湿性，不易掉渣、掉屑。（4） 提高出品率：使用TG的同时，依据需要增加2-10%水量，进而提高成品率。（5） 延长货架期：

12、面包和馒头的货架期可延长1-3天。四、工业中的应用要点1 .pH值TG的最适反响pH为67,所以应尽量使TG作用环境的pH把握在pH67之间， 最好不要超过pH58的范围。2 .温度和时间谷氨酰胺转胺酶可在5-60的温度条件下发挥作用，最正确使用温度为50,在45 -55C温度范围内均具有较高的活性，当温度高于75。时酶失去活性。一般地，对于鱼肉等 低油易变质的产品所选反响温度都较低（110）,而相应反响时间较长212小时以 上），一般来说，反响温度不高于40o3 .作用对象首先TG的作用对象是蛋白质，催化的是其中“可反响”的谷氨酰胺残基发生反响， 所以蛋白质的含量及其中“可反响”的谷氨酰胺残

13、基含量对TG的作用效果都有很大影响。 其次，要发生反响还需有赖氨酸残基的存在（否那么TG的作用只能是转变蛋白质的溶解性及与 之相关的性质），即“可反响”的赖氨酸残基的含量对TG的交联反响也有很大影响。常见的TG的良好底物有牛奶中的酪蛋白及其钠盐，肉中的明胶及肌球蛋白、大豆蛋白 几种球蛋白，所以为了取得很好的交联效果，可在作用对象中适当参与TG的良好底物，以 补充作用对象中相关氨基酸残基的缺乏。其中最常用的酪蛋白酸钠及明胶以及廉价的大豆蛋白。4 .制造无氧环境为了尽可能地保持酶的活力，使TG 的作用效果更为抱负，可在酶添加至酶反响完毕前 保持真空环境，如承受真空搅拌，搅拌后即充填成形，其次在食品

14、中参与含硫基SH的物质如 谷胱甘肽（包含有谷胱甘肽的酵母提取物）和半胱氨酸。再次，可在食品中参与葡萄糖氧化酶 及其底物葡萄糖，阻断氧气与TG反响，防止破坏TGo硫基保护剂及葡萄糖氧化酶、葡萄糖 可直接包含于TG酶制剂。五、国产TG酶存在的问题日本味之素（Aginomoto）是最早工业生产TG酶的公司，味之素的酶活性高、稳定性 好，但价格较贵。目前国内只有两个工厂可以自己生产TG酶，最大的是上海东圣公司，该 公司的产品也大量出口。而国内多个号称生产TG酶的公司根本上是从东圣公司选购原料，再加上一些胶类、蛋白等，配制成各种规格的TG酶。目前国产TG酶还存在以下等问题：1 .酶活性不高；.稳定性不好

15、；2 .用于重组肉时，将肉切片后能看到酶所作用的重组部位有“黑线”；. 一般只能使用撒粉使用；3 .不能粘脂肪；.重组肉在烹饪时失水很多，肉很简洁散开。六、美国C&P公司TG酶的优势.酶活性高，生产的产品外观好、产品口感好；1 .稳定性强，由于酶外表裹涂了保护剂，能大大提高TG对温度和湿度的稳定性，保质期 长达2年；.可以配置成溶液使用，TG分布更均匀、利用率更高，由于避开了局部TG浓度过高的问 题，所以可以很好的避开“黑线”的产生；2 .可取代其他各种蛋白质类添加剂，如大豆蛋白和牛肉蛋白等，也可取代磷酸盐，降低本 钱的同时提高了产品品质；.在重组肉时，对于肉和骨、脂肪和脂肪的粘合好，国产几乎不能粘脂肪。3 .使产品保水性更好，烹饪时失水少，产品不会散开；.价格介于味之素和国产酶之间。